Autoteollisuuden metallinleikkauksen notkaisu: Prosessi ja suunnittelun säännöt

TL;DR

Kaari autoteollisuuden metallin syövytyksessä on tarkka leikkaustoiminto, jolla poistetaan materiaalia levymetallinauhan tai levytyön ulkoreunoilta. Sisäistä rei'itystä ei pidä sekoittaa notkaisuun, joka luo komponentin ulkoisen profiilin ja on kriittinen edistynyt kuumapaineisto toiminnallisuus, jossa "syöttönotkat" ohjaavat nauhan eteenpäin siirtämistä ja linjastusta painokoneessa. Tämä prosessi mahdollistaa monimutkaisten geometrioiden muodostamisen ajoneuvon alustoihin, kiinnikkeisiin ja rakenteellisiin vahvistuksiin, vapauttamalla materiaalia taivutettavaksi tai vedettäväksi ilman muodonmuutoksia.

Insinööreille ja hankintaprosesseista vastaaville ammattilaisille notkaisuparametrien hallinta – kuten leikkuuvälysten, leveyden ja paksuussuhteiden sekä kulmien kaarevuussäteiden – on olennaista yleisten vikojen estämiseksi, kuten vaaran kulumista, teräviä reunoja ja rakenteellisia halkeamia, erityisesti nykyaikaista Edistetyt korkean lujuuden teräkset (AHSS) .

Notkaisuprosessi autoteollisuuden syövytyksessä

Autoteollisuuden suurtilavalmistuksessa rei'itys harvoin on itsenäinen toimenpide. Se on yleensä integroitu vaiheittaisten muottien sarjaan , jossa teräslevyn kelaa syötetään painokoneeseen, joka suorittaa useita toimenpiteitä jokaisella iskulla. Notchein mekaniikan ymmärtäminen on ensimmäinen askel osan laadun optimoimiseksi.

Leikkausmekaniikka

Perustasolla notchaus on leikkausprosessi. Nokka (miespuolinen työkalu) työntää levyä die-työkaluun (naispuolinen työkalu). Kun nokka koskettaa materiaalia, se aiheuttaa leikkausjännityksen, kunnes murtuma tapahtuu. Tämän leikatun reunan laatu määritellään leikkausvälityksestä —raon koon avulla nokan ja muotin välillä. 10 % materiaalin paksuudesta , vaikkakaan tätä ei ole vakioitu, vaan se vaihtelee materiaalin vetolujuuden perusteella.

• Leikkausvyöhyke: Kiiltävä, sileä osa leikatusta reunasta, jossa nokka tunkeutuu aluksi materiaaliin.
• Murtumavyöhyke: Karkea, kulmainen osa, jossa metalli lopulta irtoaa.
• Reunakärki: Terävä reuna, joka jää alareunaan; liialliset reunakärjet viittaavat yleensä virheelliseen välykseen tai tylsään työkaluun.

"Pykäläurran" kriittinen rooli

Edistyvien kuoleman pykäläurra (jota kutsutaan myös ranskauraksi tai sivuauraksi) täyttää elintärkeän logistisen tehtävän. Se leikkaa tietyn muotoisen uran kantokiskon reunaan, jotta mekaaniset ohjaimet voivat sijoittaa kiskon tarkasti jokaisessa vaiheessa. Ilman tarkkaa pykäläurausta kisko epäkohdistuu liikkuessaan kuolassa, mikä voi johtaa katastrofaalisiin työkaluvaurioihin tai toleranssien ulkopuolella oleviin osiin. Tämä tekee urrosta yhden tärkeimmistä elementeistä kiskojen asettelusuunnittelussa.

Kriittiset suunnitteluohjeet automerkkien uroille

Luotettavien urojen suunnittelu edellyttää tiukkojen teknisten rajoitusten noudattamista. Näiden sääntöjen noudattamatta jättäminen johtaa usein ennenaikaiseen työkaluvikaan tai virheellisiin osiin. Alla ovat yleisesti hyväksytyt ohjeet standardiosille autoteollisuuden levyosille (teräs ja alumiini).

Puristuksen geometrian kultaiset säännöt

Ingenöörien on tasapainotettava tiukan geometrian toive materiaalin ja työkalujen fysikaalisten rajojen kanssa. Seuraavat parametrit ovat alan standardeja valmistettavuuden varmistamiseksi:

AHSS:n edistyneet näkökohdat

Autokehä on yhä enemmän riippuvainen kehittyneistä korkean lujuuden teräksistä (AHSS), joiden avulla voidaan vähentää painoa samalla kun varmistetaan turvallisuus. Materiaalit, kuten kaksoistapaiset tai martensitiset teräkset, käyttäytyvät toisin kuin pehmeät teräkset. Kun AHSS-laitteet on korjattu, iskulastu - Se on huomattavasti korkeampi. Suunnittelijat voivat lisätä pienen piikkikärjen leveyttä 1,5x materiaalin paksuus ja käyttää runsaasti kulmaradiuksia estääkseen osan hajoamista törmäysvaiheissa tai väsymisjaksoissa.

Autotoiminnan erityiset haasteet ja ratkaisut

Autoteollisuus vaatii virheetöntä valmistusta suurilla nopeuksilla. Tämä ympäristö tuo mukanaan ainutlaatuisia haasteita, joita tavalliset konepajat usein eivät osaa ratkaista.

Sulkahionnan ja roskien hallinta

Kun lovi leikataan, poistettava metallipala (sulka) on puskettava ulos muotista. Suurnopeuspuristuksessa perun takaisinvetonopeus voi luoda tyhjiön, joka imaisee sulkan takaisin muottipinnalle – ilmiö, jota kutsutaan nimellä puristuksen irtoaminen . Jos sulka putoaa nauhalle, seuraava puristusisku ajaa sen osaan, mikä aiheuttaa "akne"-tyyppisiä vikoja tai rikkoo muotin.

Ratkaisut:

• Pistokytkimet: Jousituet nastat sisällä perun, jotka fyysisesti työntävät sulkan alaspäin.
• Imumootit: Imujärjestelmät muottilohkon alapuolella, jotka vetävät sulkat pois.
• Leikkuukulmat: Hiomalla pieni kulma perun pinnalle vähentääkseen tyhjiötiivistystä.

Työkalujen kulumisesta suurten sarjojen aikana

Tyypillinen autotyyppi voi vaatia satoja tuhansia osumia kuukaudessa. Tavanomaiset työkalutalot (kuten D2) rapistuvat usein liian nopeasti, kun karkotetaan automobiililuokat. Johtavat valmistajat käyttävät nyt Pölyntuotantoa varten valmistetut teräkset tai Karbidipurskit tiCN:n (tiitansybridi) pinnoittaminen pidentää käyttöikää ja säilyttää reunan laatu.

Prototyypin ja massatuotannon yhdistäminen

Autokehityksen vaikeimpia vaiheita on siirtyminen pienvalmisteisista prototyypeistä massatuotantoon. Prototyypillisessä valmistuksessa käytetään usein laserleikkausta (joka ei aiheuta karkeita tai rasituksia), kun taas tuotannossa käytetään kovaa työkalua (joka tuo esiin leikkausrasituksia). Tämä ero voi johtaa ennakoimattomiin virheisiin validoinnin aikana.

Tämän riskin lieventämiseksi on tärkeää tehdä yhteistyötä valmistajien kanssa, jotka pystyvät simuloimaan tuotantosuhteet varhaisessa vaiheessa. Shaoyi Metal Technology on erikoistunut tämän kuilun poistamiseen tarjoamalla kattavia leimausratkaisuja, jotka vaihtelevat nopeasta prototyyppityöstä suurten volyymien valmistukseen. IATF 16949 -sertifioidulla tarkkuudella ja jopa 600 tonnin painotehoilla ne käsittelevät kriittisiä komponentteja, kuten ohjauskäsiä ja alikehyksiä, varmistaen, että suunnitteluvoite säilyy kaikkina aikoina massatuotantoon siirtymisen jälkeen.

Koneet ja työkalut: progressiiviset vs. siirtolevyjä

Kuvan teknologian valinta muuttaa perustavanlaatuisesti kuoren tekemistä. Oikea valinta riippuu osan monimutkaisuudesta ja vuotuisesta määrästä.

Progressiivinen kuolema

Progressiivisessa kuvassa kaivaus suoritetaan, kun osa on vielä kiinnitetty kelausnauhaan. Näillä ohimolla määritellään osan muoto askel askeleelta. Tämä on tehokkain menetelmä pienille ja keskisuurille autojen osiin (rakenteet, klemmit, liittimet), koska se tuottaa valmiit osat jokaisella lyönnillä. Tämä on kuitenkin nauhajärjestely tämä on monimutkaista, ja materiaalin käyttö voi olla pienempää, koska tarvitaan kantaverkko.

Siirtodieet

Suurempien osien, kuten paneelien, pylväiden tai poikittaisjäykisteiden valmistuksessa siirtomuotit ovat suositumpia. Tässä tyhjä leikataan (saksetaan) ensimmäisessä asemassa ja siirretään sen jälkeen mekaanisesti robottisormin seuraaviin asemiin. Saksaaminen siirtomuoteissa käytetään usein kehittyneisiin tyhjiin —luomaan monimutkainen litteä muoto, joka tarvitaan syvävetoprosessissa ilman ryppyjen syntymistä. Siirtomuotit mahdollistavat paremman materiaalin hyödyntämisen, mutta niiden toimintanopeus on hitaampaa kuin edenneissä muoteissa.

Tarkkuuden ja suorituskyvyn suunnittelu

Notching on enemmän kuin vain metallin leikkaamista; se on strateginen toimenpide, joka määrittää vaakutuslinjan tehokkuuden ja lopullisen ajoneuvokomponentin rakenteellisen eheyden. Onnistuminen piilee yksityiskohjissa, olipa kyseessä etenemätyn muotin pituussäteen optimointi tai nurkka-säteiden laskeminen AHSS-kiinnikkeille. Noudattamalla todistettuja suunnittelusuhteita ja valitsemalla oikeat työkaluvalmistajat, jotka pystyvät käsittelemään suuria painovoimia, autoteollisuuden insinöörit voivat varmistaa, että heidän suunnitelmansa eivät ole pelkästään valmistettavissa, vaan riittävän kestäviä myös tulevia teitä varten.

Usein kysytyt kysymykset

1. Mikä on ero reunaus- ja notchausleikkausten välillä?

Vaikka molemmat ovat leikkaustoimenpiteitä, erotus perustuu niiden tarkoitukseen ja geometriaan. Kaari poistaa tietyn muodon työkappaleen ulkosyrästä, usein taivutusta tai kokoonpanoa varten. Trimmaus on yleensä viimeistelytoimenpide, jossa poistetaan ylimääräinen materiaali (kihlaus) vedetyn tai muotoillun osan kehältä, jotta se saadaan lopullisiin mittoihinsa.

2. Mikä määrittelee "notchauksen" prosessin metallin työstössä?

Notchaus on leikkausprosessi, jolla poistetaan materiaaliosaa metallilevyn tai nauhan reunasta. Sitä suoritetaan iskupressulla, jossa leikkaustyökalu työntää metallin vasten muottireunaa, jolloin se leikataan profiilin, loven tai vapauden muodostamiseksi seuraavia muovausvaiheita varten.

3. Miksi leveyden ja paksuuden suhde on tärkeä notchauksessa?

Leveyden ja paksuuden suhde on ratkaiseva työkalun keston kannalta. Notchauksen leveys, joka on kapeampi kuin materiaalin paksuus (suhde alle 1:1), aiheuttaa liiallisen puristusjännityksen nuppilaatikkoon, mikä saattaa aiheuttaa sen taipumisen tai murtumisen. Suhdetta 1:1 koskevan vähimmäissäännön noudattaminen varmistaa, että työkalu toimii leikkausvälineenä eikä kuormitettuna pilarina.